吉學剛
厄瓜多爾車輛漆面變色問題技術探討
吉學剛
(中通客車控股股份有限公司,山東 聊城 252000)
文章通過對厄瓜多爾車輛所出現的漆面變色問題進行實地調研,從運行環境、問題表現、機理分析等方面進行闡述,查找問題產生的主要原因并制定相應的規避方案。
厄瓜多爾;大巴車;漆面變色;膩子;固化劑;干燥性
漆面變色問題一般是指車輛運行一段時間后,在自然曝曬和風吹雨淋等復雜環境條件下(光、熱、水、鹽霧、酸雨、溫差等)的共同作用下所出現的漆面變暗、發黑、失光等現象,同時又分為均勻變色和斑狀變色,其中斑狀變色一般受底層狀態、涂層膜厚等因素的影響而出現漆面顏色的局部變化。本文所探討的漆面變色問題是運行于特定區域的某款特定顏色的大巴車,僅在膩子涂刮部位所呈現的一種斑狀變色。
厄瓜多爾位于南美洲西北部,西濱太平洋,號稱“赤道之國”,全境多蜿蜒山道,國家首都基多市海拔近3000米,特殊的地理環境也造就了非同尋常的氣候條件,如多雨、濕熱、高UV輻射等,并且車輛往返于低海拔和高海拔區域間,冷熱交替效應非常明顯。同時,考慮車輛運行安全需要,當地車輛的外觀裝飾多選用鮮艷奪目的油漆顏色和渲染醒目的車體圖案。
在厄瓜多爾客運市場占比最大的客車品牌是日野(HINO),占據著絕大多數的公交車和客運車,其次是巴西生產的馬克波羅(Marcopolo)及COMIL品牌的客車,底盤多選用大眾、奔馳、沃爾沃、斯堪尼亞等性能較好的品牌,國內的中通、宇通、金旅等品牌客車在當地都占據一席之地,國內品牌客車占比逐漸增大。

圖1 運營于厄瓜多爾Quito市的代表車型
出現漆面變色問題的車輛圖案其主色調為鮮艷的桔紅色,但同批車輛并非全部都存在漆面變色問題,或輕或重,或多或少。但呈現以下規律:
(1)變色部位無一例外的出現在膩子涂刮部位,所呈現的印跡輪廓與膩子涂刮區域基本一致;然而在面漆上疊加的黃色彩條變色問題普遍相對較輕,尤其是在白色彩條上又重復套色的黃色彩條,基本無任何變色異常。如圖2所示。
(2)自2013年銷售至該區域的相同顏色車輛、不同品牌油漆均出現不同程度的變色問題,但問題嚴重或變色明顯的車輛基本為冬季施工車輛。
(3)同一批問題訂單中,膩子刮磨后晾置時間超過48h后再進行噴漆作業的車輛基本未有變色問題。
(4)不同品牌的相同顏色車輛均發現不同程度的變色問題。如圖3所示。

圖2 膩子涂刮部位出現的變色問題

圖3 不同品牌車輛漆面變色問題
基于以上情況綜合分析,產生漆面變色問題至少應與面漆顏色、底層狀態、運行環境等因素相關聯,問題產生機理分析如下:
(1)桔紅(黃)顏色比較艷麗、透明,色漿中除了著色顏料外,所用體質顏料及其它填料相對較少,涂層的屏蔽性和防滲透性相對較差,加之多數黃色顏料本身的耐氧化性又不好,因此膩子涂刮區域的桔紅(黃)色涂料也就容易出現變色問題,尤其是耐老化性差的顏料則表現更突出、更明顯。而白色油漆由于采用了較多的鈦白粉,涂層屏蔽性相對較好。
(2)膩子干燥不徹底涂層交聯密度就低,對涂層內部物質的防遷移、防滲透的控制牢度也就越差,尤其是在固化劑加入量過大的情況下,涂層內部會產生過多的較大孔隙,并且當溶劑滲入后涂層內部的孔隙會更加增大,這樣就會導致即使膩子涂層以后干燥徹底,也會較容易的吸附外界水份,猶如“蓄水池”一般。不同固化劑比例的膩子樣板作浸水試驗,2%正常比例的樣板浸泡8天無任何異常,而5%比例的樣板浸泡8天已出現起泡,8%比例的樣板則浸泡5天即出現起泡。
(3)膩子固化劑中的過氧化物具有強烈的氧化性,當涂抹至干燥的漆膜表面時,能夠快速使漆膜產生“爆漆”現象,如圖4所示。但過氧化物在膩子的固化過程中僅充當引發劑的作用,實際并未參與交聯反應,因此過氧化物可能會在較長時間內被固封于膩子涂層內部,直至被緩慢分解完全。
(4)涂裝施工過程中下道濕涂膜中所含溶劑會對底部膩子涂層有一定的滲透,侵入的溶劑揮發時也會作為一種載體攜帶一定的活性過氧化物外逸。
(5)漆膜本身又屬于一種半透膜,在車輛正常運營及維護保養過程中,外界的水漬又會在光和熱的共同作用下頻繁進出漆膜,而當底部含有易吸水性物質時,這種現象會更加明顯,水作為另一種載體也會攜帶一定的活性物質外逸。當然,漆膜愈厚屏蔽性也就愈強。
(6)在溶劑和水的雙重協助作用下,膩子中的過氧化物不斷遷移至漆膜表層,會使涂層中的顏料及樹脂發生一定的氧化或降解,進而降低涂膜的耐老化性及裝飾性等指標,從而最終會使漆膜出現變色、失光等現象。
(7)厄瓜多爾全境多屬高海拔區域,紫外線輻射比較嚴重,加之雨水頻繁,日溫差又大,屬典型的冷熱交變、高輻射、高濕熱環境,是油漆涂層耐老化試驗自然曝曬的最佳場所,現場發現早期運行的很多車輛漆面失光現象也比較嚴重。

圖4 膩子固化劑與漆膜間的“爆漆”試驗

圖5 變色問題產生機理
(1)優化桔紅(黃)顏色的油漆配方,全面提高油漆與膩子間的配套性,尤其是與未干透膩子間的配套性,提高油漆顏料及樹脂的耐氧化性、耐老化性等指標。
(2)優化膩子材料配方,提高膩子涂層致密性及與黃色油漆間的配套性,避免所含部分物質與油漆間產生不良反應。
(3)強化膩子涂層表面中涂、面/色漆漆膜厚度的控制,并對桔紅(黃)面漆實施打底作業,可在底層濕碰濕噴涂一層白漆,以提高涂層屏蔽性。
(4)嚴格控制膩子調配時固化劑的加入量,加強與標準板間的顏色比對。冬季施工車輛,可考慮采用快干型的合金灰作業。
(5)膩子干燥要確保在80℃/30min保溫條件下烘烤或室溫條件下不低于48h的充分晾置,并且膩子工序要建立可控制、可查詢、可追溯的烘烤和轉序記錄。
膩子涂刮部位出現漆面變色問題與底層狀態關聯度高,要嚴格控制膩子固化劑的加入量和膩子自身的干燥程度,同時車輛運行的特殊環境又是加速漆面變色問題的重要因素。
The research of discoloration of coating on the bus in Ecuador
Ji Xuegang
( The technical-research Institute, Zhongtong Bus Holding Co., Ltd., Shandong Liaocheng 252000 )
This artical is based on the research of discoloration of coating on the bus in Ecuador. We described the environ -ment、the detail of the issue and the analysis of the mechanism. Finally we found the cause of the issue and formulated the appropriate measures.
Ecuador; The bus; Discoloration of coating;Putty;Curing agent;Dryness
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1671-7988(2019)21-173-03
U445
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1671-7988(2019)21-173-03
吉學剛(1977.12-),男,就職于中通客車控股股份有限公司技術研究院,主要研究客車車身涂裝與防腐處理工藝,發表論文20余篇。
10.16638/j.cnki.1671-7988.2019.21.062
CLC NO.: U445